本發(fā)明涉及航天電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法。

背景技術(shù)：

由于衛(wèi)星工作環(huán)境較為惡略，用戶對衛(wèi)星的工作壽命又有較高要求，因此，需要對衛(wèi)星的核心計算處理單元，進行加固設(shè)計，其中由于seu(single-eventupsets)導致的bit反轉(zhuǎn)是存儲器重點需要解決的問題，目前，國外alsat-1衛(wèi)星星載計算處理板具有如下特點：

1)對程序存儲區(qū)采用edac_tmr方式，存儲空間利用效率為33.3％。

2)對數(shù)據(jù)存儲區(qū)采用rs(256,252)編碼設(shè)計，可以糾正2bit數(shù)據(jù)錯。

3)系統(tǒng)提供兩種工作模式：工作在edac方式或工作在直接讀取sram方式。

當前國內(nèi)星載計算運算單元存在如下明顯缺點：1)星載cpu主頻低，低于100mips；2)啟動代碼無法重構(gòu)；3)由于采用tmr，存儲區(qū)可用空間僅為33.3％，利用率較低；4)一旦啟動代碼出現(xiàn)錯誤，系統(tǒng)將無法正確工作，存在明顯故障單點；5)rs(256,252)編碼計算復雜，對資源需求較高，且fpga需要額外的抗輻照設(shè)計；5)不具有故障恢復能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中星載處理系統(tǒng)可靠性差的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種星載處理系統(tǒng)，所述星載處理系統(tǒng)包括：至少兩個運算單元板，至少兩個數(shù)據(jù)備份恢復單元板和供電單元；所述運算單元板周期性檢測所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板的狀態(tài)并將預設(shè)運算關(guān)鍵狀態(tài)信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板；所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板周期性將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述運算單元板并根據(jù)預設(shè)指令備份恢復所述運算單元板的數(shù)據(jù)；在同一時刻只有一個所述運算單元板和一個所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板處于工作狀態(tài)；在工作中的所述運算單元板出現(xiàn)故障時，由其它所述運算單元板從所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板獲取恢復數(shù)據(jù)繼續(xù)進行出現(xiàn)故障的所述運算單元板的工作；在工作中的所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板出現(xiàn)故障時，由其它所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板繼續(xù)進行出現(xiàn)故障的所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板的工作。

于本發(fā)明的一實施例中，所述運算單元板和所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板分別包括：主芯片，分別與所述主芯片連接的用于存儲及啟動默認程序的第一flash芯片和第二flash芯片、用于系統(tǒng)鏡像和數(shù)據(jù)存儲的第三flash芯片、用于外部數(shù)據(jù)收發(fā)的對外接口芯片以及至少一sdram。

于本發(fā)明的一實施例中，所述第一flash芯片作為默認啟動芯片，在所述第一flash芯片故障時，所述第二flash芯片啟動；所述主芯片和所述第一flash芯片、所述第二flash芯片之間連接有容錯啟動電路，所述容錯啟動電路包括：對外部輸入信號和選通所述第一flash芯片的第一選通信號進行邏輯運算的第一邏輯門；對所述主芯片輸出的喂狗信號和選通所述第二flash芯片的第二選通信號進行邏輯運算的第二邏輯門；邏輯門控制器，根據(jù)所述第一邏輯門和所述第二邏輯門的輸出控制所述第一flash芯片選通的第一輸出信號或控制所述第二flash芯片選通的輸出第二輸出信號；對所述第一輸出信號和所述主芯片輸出的程序選擇信號進行邏輯運算選通所述第一flash芯片的第三邏輯門；對所述第二輸出信號和所述主芯片輸出的程序選擇信號進行邏輯運算選通所述第二flash芯片的第四邏輯門。

于本發(fā)明的一實施例中，在上電時，所述外部輸入信號為負脈沖信號，所述第一flash芯片選通；所述喂狗信號為負脈沖時，所述第二flash芯片選通。

于本發(fā)明的一實施例中，所述第一flash芯片和所述第二flash芯片為norflash芯片；所述第三flash芯片為nandflash芯片。

于本發(fā)明的一實施例中，所述第一flash芯片和所述第二flash芯片劃分為啟動代碼區(qū)、系統(tǒng)代碼區(qū)及預設(shè)重要數(shù)據(jù)存儲區(qū)；所述第三flash芯片劃分為至少存儲有兩份系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)。

于本發(fā)明的一實施例中，所述sdram劃分為：操作系統(tǒng)管理區(qū)，用于實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)對內(nèi)存的分配管理；重啟不刷新區(qū)，用于保存系統(tǒng)運行中間結(jié)果數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；壓縮代碼存儲區(qū)，用于從正常啟動的flash中讀取出一份可以正常運行的代碼并壓縮存儲。

于本發(fā)明的一實施例中，所述對外接口芯片通過1553b總線接口實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)收發(fā)；所述1553b總線接口包括收發(fā)器，與所述收發(fā)器連接的兩個變壓器以及分別與兩個所述變壓器相連用于與外部設(shè)備進行連接的連接端口。

于本發(fā)明的一實施例中，所述供電單元包括切換各所述運算單元板和切換各所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板上電工作的主供電單元和備用供電單元。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種控制星載處理系統(tǒng)的控制運行方法，所述星載處理系統(tǒng)包括至少兩個運算單元板，至少兩個數(shù)據(jù)備份恢復單元板和一個供電單元；所述控制運行方法包括：在同一時刻只有一個運算單元板和一個數(shù)據(jù)備份恢復單元板處于工作狀態(tài)；所述運算單元板周期性檢測所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板的狀態(tài)并將預設(shè)運算關(guān)鍵狀態(tài)信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板；所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板周期性將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述運算單元板并根據(jù)預設(shè)指令備份恢復所述運算單元板的數(shù)據(jù)；當所述運算單元板接收到的所有所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板的消息都錯誤時，重新初始化該運算單元板，當連續(xù)初始化該運算單元板的次數(shù)超過預設(shè)次數(shù)時，切換其它運算單元板工作；當數(shù)據(jù)備份恢復單元板接收不到運算單元板的發(fā)送的消息時，重新初始化該數(shù)據(jù)備份恢復單元板，當連續(xù)初始化該運數(shù)據(jù)備份恢復單元板的次數(shù)超過預設(shè)次數(shù)時，切換其它數(shù)據(jù)備份恢復單元板工作。

于本發(fā)明的一實施例中，所述運算單元板和所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板分別包括：主芯片，分別與所述主芯片連接的用于存儲及啟動默認程序的第一flash芯片和第二flash芯片、用于系統(tǒng)鏡像和數(shù)據(jù)存儲的第三flash芯片、用于外部數(shù)據(jù)收發(fā)的對外接口芯片以及至少一sdram。

于本發(fā)明的一實施例中，所述第一flash芯片和所述第二flash芯片劃分為啟動代碼區(qū)、系統(tǒng)代碼區(qū)及預設(shè)重要數(shù)據(jù)存儲區(qū)；所述第三flash芯片劃分為至少存儲有兩份系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)；所述sdram劃分為：操作系統(tǒng)管理區(qū)，用于實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)對內(nèi)存的分配管理；重啟不刷新區(qū)，用于保存系統(tǒng)運行中間結(jié)果數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；壓縮代碼存儲區(qū)，用于從正常啟動的flash中讀取出一份可以正常運行的代碼并壓縮存儲。

于本發(fā)明的一實施例中，所述控制運行方法還包括對星載處理系統(tǒng)的啟動過程進行控制，具體包括：所述星載處理系統(tǒng)上電時，默認通過所述第一flash芯片啟動，當所述第一flash芯片出現(xiàn)故障時，利用所述sdram的重啟不刷新區(qū)嘗試恢復運行，當嘗試預設(shè)次數(shù)后，無法恢復運行，從所述第二flash芯片啟動。

于本發(fā)明的一實施例中，當所述主芯片輸出的喂狗信號為負脈沖時，所述第二flash芯片選通。

如上所述，本發(fā)明的一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法，具有以下有益效果：

本發(fā)明通過多個運算單元板、多個數(shù)據(jù)備份恢復單元板，以及每一個板中設(shè)置雙冗余的兩個flash芯片，可以解決長期在軌運行衛(wèi)星計算處理單元的可靠性設(shè)計問題，采用全新硬件冗余以及軟件設(shè)計，具備故障診斷自修復等功能，提高了星載處理系統(tǒng)的壽命。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)的原理框圖。

圖2顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中運算單元板或數(shù)據(jù)備份恢復單元板的原理框圖。

圖3顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中1553b總線接口的示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中容錯啟動電路示意圖。

圖5顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中norflash劃分示意圖。

圖6顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中nandflash劃分示意圖。

圖7顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中sdram劃分分配示意圖。

圖8顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中運算單元板的故障診斷流程示意圖。

圖9顯示為本發(fā)明的星載處理系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)備份恢復的流程示意圖。

元件標號說明

10運算單元板

101主芯片

102第一flash芯片

103第二flash芯片

104第三flash芯片

105對外接口芯片

106sdram

107串口芯片

20數(shù)據(jù)備份恢復單元板

30供電單元

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖9。須知，本說明書所附圖式所繪示的機構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何機構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

本實施例的目的在于提供一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中星載處理系統(tǒng)可靠性差的問題。以下將詳細闡述本實施例的一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法的原理及實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性勞動即可理解本實施例的一種星載處理系統(tǒng)及其控制運行方法。

本實施例的一種星載處理系統(tǒng)是一種星載備份恢復系統(tǒng)，具備關(guān)鍵設(shè)備故障診斷自主恢復及可重構(gòu)能力，最大限度的發(fā)揮了系統(tǒng)性能。具體地，如圖1所示，所述星載處理系統(tǒng)包括：至少兩個運算單元板10，至少兩個數(shù)據(jù)備份恢復單元板20和供電單元30。

由于星載處理系統(tǒng)面向長期運行，僅采用1個運算單元無法避免故障，本實施中的星載備份恢復系統(tǒng)具體可由2塊高性能的運算單元板10以及2塊數(shù)據(jù)備份恢復單元板20組成，為減少功耗，高性能的運算單元板10、數(shù)據(jù)備份恢復單元板20均采用冷備設(shè)計，即同一時間高性能運算單元與數(shù)據(jù)備份恢復單元各有一個處于工作狀態(tài)，單板之間采用通用mil-std-1553b總線連接，外部數(shù)據(jù)可通過高性能的運算單元的對外接口(422、pcm等通用接口)或mil-std-1553b總線接入。

其中，1553b總線是美國軍方專為飛機上設(shè)備制定的一種信息傳輸總線標準，也就是設(shè)備間傳輸?shù)膮f(xié)議。所述1553b總線的工作頻率是1mb/s，采用曼徹斯特ii碼，半雙工工作方式。

所述運算單元板10周期性(例如1s)檢測所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20的狀態(tài)并將預設(shè)運算關(guān)鍵狀態(tài)信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20；所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20周期性(例如1s)將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述運算單元板10并根據(jù)預設(shè)指令備份恢復所述運算單元板10的數(shù)據(jù)。

在工作中的所述運算單元板10出現(xiàn)故障時，由其它所述運算單元板10從所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20獲取恢復數(shù)據(jù)繼續(xù)進行出現(xiàn)故障的所述運算單元板10的工作；在工作中的所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20出現(xiàn)故障時，由其它所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20繼續(xù)進行出現(xiàn)故障的所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20的工作。

所述運算單元板10和所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20具有與供電單元30相連的電源接口，接口電源參數(shù)為：

一次電源輸入：+42±3v，電壓穩(wěn)定度為10％，紋波電壓為600mv(p_p)；

一次電源+42v經(jīng)輸入保護、emi濾波、浪涌電流抑制電路及輸入控制電路等后到dc/dc變換，接入。

所述供電單元30包括切換各所述運算單元板10和切換各所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20上電工作的主供電單元和備用供電單元。

具體地，于實施例中，如圖2所示，所述運算單元板10和所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20分別包括：主芯片101，分別與所述主芯片101連接的用于存儲及啟動默認程序的第一flash芯片102和第二flash芯片103、用于系統(tǒng)鏡像和數(shù)據(jù)存儲的第三flash芯片104、用于外部數(shù)據(jù)收發(fā)的對外接口芯片105以及至少一sdram106，此外，還可以包括一串口芯片107，用于串口通信測試。

其中，sdram106即synchronousdynamicrandomaccessmemory，同步動態(tài)隨機存儲器，同步是指內(nèi)存工作需要同步時鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準；動態(tài)是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲，而是自由指定地址進行數(shù)據(jù)讀寫。

于本實施例中，所述對外接口芯片105通過1553b總線接口實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)收發(fā)，1553b總線采用曼徹斯特ⅱ型編碼。如圖3所示，所述1553b總線接口包括收發(fā)器，與所述收發(fā)器連接的兩個變壓器以及分別與兩個所述變壓器相連用于與外部設(shè)備進行連接的連接端口。

于本實施例中，針對啟動單點的故障，采用雙片冗余設(shè)計方案，所述第一flash芯片102作為默認啟動芯片，在所述第一flash芯片102故障時，所述第二flash芯片103啟動，即上電固定選擇所述第一flash芯片102啟動，當所述第一flash芯片102出現(xiàn)故障以及軟件出現(xiàn)其他不可預料故障時，系統(tǒng)自動從所述第二flash芯片103啟動。

其中所述第一flash芯片102和所述第二flash芯片103具有相同的地址，讀出數(shù)據(jù)都通過cpu內(nèi)部emi接口控制器，內(nèi)部采用(7,4,3)漢明碼，完成8bit數(shù)據(jù)的譯碼。

于本實施例中，所述主芯片101和所述第一flash芯片102、所述第二flash芯片103之間連接有容錯啟動電路，如圖4所示(圖中a片，norflasha即為第一flash芯片102，b片，norflashb即為第二flash芯片103)。

所述容錯啟動電路包括：對外部輸入信號(rst)和選通所述第一flash芯片102的第一選通信號(a片選通信號)進行邏輯運算的第一邏輯門；對所述主芯片101輸出的喂狗信號(計數(shù)器的信號)和選通所述第二flash芯片103的第二選通信號(b片選通信號)進行邏輯運算的第二邏輯門；邏輯門控制器，根據(jù)所述第一邏輯門和所述第二邏輯門的輸出控制所述第一flash芯片102選通的第一輸出信號或控制所述第二flash芯片103選通的輸出第二輸出信號(q)。對所述第一輸出信號和所述主芯片101輸出的程序選擇信號(flashcsn)進行邏輯運算選通所述第一flash芯片102的第三邏輯門；對所述第二輸出信號和所述主芯片101輸出的程序選擇信號進行邏輯運算選通所述第二flash芯片103的第四邏輯門。

于本實施例中，可在不更改啟動軟件的條件下，根據(jù)上電以及復位情況，選擇啟動芯片：

在上電時，所述外部輸入信號為負脈沖信號，所述第一flash芯片102選通；所述喂狗信號為負脈沖時(即狗叫時)，所述第二flash芯片103選通。所述邏輯門控制器的具體控制邏輯如表1所示。

表1

沒有容錯啟動電路時，由于cpu從固定地址讀取數(shù)據(jù)，因此，計算機的啟動代碼(引導程序)成為系統(tǒng)故障單點，即啟動代碼出現(xiàn)錯誤，無論有系統(tǒng)程序都無法運行，其他飛行器計算機系統(tǒng)的啟動代碼都采用宇航級prom芯片存儲，由于宇航級prom為禁運產(chǎn)品，導致航天計算機系統(tǒng)價格昂貴，且受限于國外芯片供應，急需設(shè)計國產(chǎn)化解決方案。目前，國內(nèi)芯片主要是宇航級nor/nandflash，本實施例合理利用當前主流芯片，完成長壽命容錯可重構(gòu)星載計算機的設(shè)計工作。

于本實施例中，所述第一flash芯片102和所述第二flash芯片103優(yōu)選為norflash芯片；所述第三flash芯片104優(yōu)選為nandflash芯片。

其中，如圖5所示，所述第一flash芯片102和所述第二flash芯片103劃分為啟動代碼區(qū)、系統(tǒng)代碼區(qū)及預設(shè)重要數(shù)據(jù)存儲區(qū)。

如圖6所示，所述第三flash芯片104劃分為至少存儲有兩份系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如為三份)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)。

于本實施例中，如圖7所示，所述sdram106劃分為：操作系統(tǒng)管理區(qū)，用于實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)對內(nèi)存的分配管理；重啟不刷新區(qū)，用于保存系統(tǒng)運行中間結(jié)果數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；壓縮代碼存儲區(qū)，用于從正常啟動的flash中讀取出一份可以正常運行的代碼并壓縮存儲。，作為整個系統(tǒng)故障恢復的輔助手段。

正常初始上電通過norflasha引導系統(tǒng)，當出現(xiàn)故障時，首先嘗試從sdram106重新啟動，由于將系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)保存在重啟不刷新區(qū)域，系統(tǒng)啟動后首先并利用重啟不刷新區(qū)域存儲的輔助信息，恢復系統(tǒng)：檢測sdram106中啟動標示，若為sdram106標志，將會嘗試從sdram106壓縮代碼存儲區(qū)恢復系統(tǒng)，并記錄啟動次數(shù)，當嘗試3次后，依然無法恢復，認為多次恢復系統(tǒng)失敗，系統(tǒng)將會從norflashb啟動，重新加載系統(tǒng)，此時不使用sdram106中的輔助信息。

此外，本實施例還還提供一種控制上述星載處理系統(tǒng)的控制運行方法，所述星載處理系統(tǒng)包括至少兩個運算單元板10，至少兩個數(shù)據(jù)備份恢復單元板20和一個供電單元30；于本實施例中，所述運算單元板10和所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20分別包括：主芯片101，分別與所述主芯片101連接的用于存儲及啟動默認程序的第一flash芯片102和第二flash芯片103、用于系統(tǒng)鏡像和數(shù)據(jù)存儲的第三flash芯片104、用于外部數(shù)據(jù)收發(fā)的對外接口芯片105以及至少一sdram106。

于本實施例中，所述第一flash芯片102和所述第二flash芯片103劃分為啟動代碼區(qū)、系統(tǒng)代碼區(qū)及預設(shè)重要數(shù)據(jù)存儲區(qū)；所述第三flash芯片104劃分為至少存儲有兩份系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)；所述sdram106劃分為：操作系統(tǒng)管理區(qū)，用于實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)對內(nèi)存的分配管理；重啟不刷新區(qū)，用于保存系統(tǒng)運行中間結(jié)果數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；壓縮代碼存儲區(qū)，用于從正常啟動的flash中讀取出一份可以正常運行的代碼并壓縮存儲。

所述控制運行方法包括：在同一時刻只有一個運算單元板10和一個數(shù)據(jù)備份恢復單元板20處于工作狀態(tài)；所述運算單元板10周期性檢測所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20的狀態(tài)并將預設(shè)運算關(guān)鍵狀態(tài)信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20；所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20周期性將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述運算單元板10并根據(jù)預設(shè)指令備份恢復所述運算單元板10的數(shù)據(jù)。

當所述運算單元板10接收到的所有所述數(shù)據(jù)備份恢復單元板20的消息都錯誤時，重新初始化該運算單元板10，當連續(xù)初始化該運算單元板10的次數(shù)超過預設(shè)次數(shù)時，切換其它運算單元板10工作。

例如，所述運算單元板10(a機)周期1s，對所有rt(遠程終端)(1553b總線至少有兩個rt始終在線)進行輪詢，當接收到所有rt的消息都為錯誤時，重新初始化bc，當連續(xù)在1分鐘內(nèi)初始化bc超過3次時，切換為另外一個運算單元板10(b機)工作，具體流程如圖8所示。

當數(shù)據(jù)備份恢復單元板20接收不到運算單元板10的發(fā)送的消息時，重新初始化該數(shù)據(jù)備份恢復單元板20，當連續(xù)初始化該運數(shù)據(jù)備份恢復單元板20的次數(shù)超過預設(shè)次數(shù)時，切換其它數(shù)據(jù)備份恢復單元板20工作。

例如，當數(shù)據(jù)備份恢復單元板20(a機)接收不到運算單元板10(bc)消息時，重新初始化bc，當連續(xù)在1分鐘內(nèi)初始化接口芯片超過3次時，切換為另外一個數(shù)據(jù)備份恢復單元板20(b機)工作。

在數(shù)據(jù)備份恢復過程中，運算單元板10為主，數(shù)據(jù)備份恢復單元為從，即數(shù)據(jù)備份恢復單元根據(jù)運算單元板10的指令完成相關(guān)數(shù)據(jù)操作，因此，主需要描述運算單元板10數(shù)據(jù)備份恢復流程即可。運算單元板10采用周期檢查、備份握手以及切機重新備機的方法，對系統(tǒng)進行保護，具體流程如圖9所示。在此不再詳述。

上電固定選擇所述第一flash芯片102啟動，當所述第一flash芯片102出現(xiàn)故障以及軟件出現(xiàn)其他不可預料故障時，系統(tǒng)自動從所述第二flash芯片103啟動。于本實施例中，可在不更改啟動軟件的條件下，根據(jù)上電以及復位情況，選擇啟動芯片：

在上電時，所述外部輸入信號為負脈沖信號，所述第一flash芯片102選通；當所述主芯片101輸出的喂狗信號為負脈沖(即狗叫)時，所述第二flash芯片103選通。所述邏輯門控制器的具體控制邏輯如表1所示。

具體地，于本實施例中，所述控制運行方法還包括對星載處理系統(tǒng)的啟動過程進行控制，具體包括：所述星載處理系統(tǒng)上電時，默認通過所述第一flash芯片102啟動，當所述第一flash芯片102出現(xiàn)故障時，利用所述sdram106的重啟不刷新區(qū)嘗試恢復運行，當嘗試預設(shè)次數(shù)后，無法恢復運行，從所述第二flash芯片103啟動。

即正常初始上電通過norflasha引導系統(tǒng)，當出現(xiàn)故障時，首先嘗試從sdram106重新啟動，由于將系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)保存在重啟不刷新區(qū)域，系統(tǒng)啟動后首先并利用重啟不刷新區(qū)域存儲的輔助信息，恢復系統(tǒng)：檢測sdram106中啟動標示，若為sdram106標志，將會嘗試從sdram106壓縮代碼存儲區(qū)恢復系統(tǒng)，并記錄啟動次數(shù)，當嘗試3次后，依然無法恢復，認為多次恢復系統(tǒng)失敗，系統(tǒng)將會從norflashb啟動，重新加載系統(tǒng)，此時不使用sdram106中的輔助信息。

綜上所述，本發(fā)明通過多個運算單元板、多個數(shù)據(jù)備份恢復單元板，以及每一個板中設(shè)置雙冗余的兩個flash芯片，可以解決長期在軌運行衛(wèi)星計算處理單元的可靠性設(shè)計問題，采用全新硬件冗余以及軟件設(shè)計，具備故障診斷自修復等功能，提高了星載處理系統(tǒng)的壽命。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。